CN108883351A - 具有压力指示器的过滤器 - Google Patents

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Abstract

一种过滤器装置，包括：‑过滤器元件(2)，该过滤器元件能够插入管道(9)中以用于对流动通过管道(9)的液体和/或气体介质进行过滤；‑过滤器凸缘(3)，该过滤器凸缘围绕过滤器元件(2)的端部部分以用于将过滤器装置附接至管道(9)的对应的管道凸缘；以及‑第一压力测量连接件(4)和第二压力测量连接件(4)，第一压力测量连接件和第二压力测量连接件用于将形成在过滤器元件(2)的相对侧的相应的第一室和第二室连接至过滤器凸缘(3)上的相应的第一分接点(5)和第二分接点(5)。

Description

具有压力指示器的过滤器
背景技术
本发明涉及用于对流动通过管道的液体或气体介质进行过滤的过滤器装置和系统。
IGC规则(国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则)规定如下：
5.6.6货物过滤器
货物液体和蒸汽系统应当能够配装有过滤器以防止外来物体的损坏的。这种过滤器可以是永久的或临时的，并且过滤标准应当与进入货物系统的碎片等的风险相称。应当设置多个装置来指示过滤器变得堵塞以及对过滤器进行安全地隔离、减压和清洁。
因此，需要在装载和卸载货物液体和蒸汽系统时设置过滤器，并且还需要监测过滤器性能以检测过滤器堵塞。
因此，本发明的一个目的是提供一种满足用于由以上所引用的IGC规则所指定的货物过滤器的要求的过滤器装置和系统。本发明的另一目的是提供具有低的制造成本并且对于维修和更换而言可以被容易地操作和更换的过滤器装置和系统。
发明内容
该目的通过要求保护的过滤器装置和要求保护的系统来实现。过滤器装置包括过滤器元件和过滤器凸缘，其中，该过滤器元件能够插入管道中以用于对流动通过管道的液体和/或气体介质进行过滤，该过滤器凸缘围绕过滤器元件的端部部分以用于将过滤器装置附接至管道的对应的管道凸缘。因此，当装载或卸载液体或气体货物时，过滤器元件可以例如在货物歧管凸缘与歧管筒形件凸缘之间插入管道的端部部分处。歧管筒形件是在将装载臂配装一个端部中并且将货物歧管凸缘配装在另一端部中的适配件。通常，歧管筒形件安装在装载臂与货物歧管凸缘之间。所述筒形件是允许与具有不同尺寸的装载臂连接的适配器。然后，过滤器元件将通常安装在货物歧管凸缘与筒形件之间。然后，过滤器凸缘可以固定在货物歧管凸缘与装载臂凸缘之间以用于将过滤器元件紧固在管道内并用于确保液体或气体货物穿过过滤器元件。过滤器装置还包括第一压力测量连接件和第二压力测量连接件，该第一压力测量连接件和第二压力测量连接件用于将形成在过滤器元件的相对侧的相应的第一室和第二室连接至过滤器凸缘上的相应的第一分接点和第二分接点。因此，过滤器装置是紧凑的、可以插入管道中并紧固在现有的凸缘接口处而基本上不会增加管道组件的总长度。过滤器装置还设置有分接点以用于确定过滤器元件的第一侧的第一室与过滤器元件的相对的室上的第二室之间的压力差，使得可以可靠地检测过滤器的堵塞。
根据各实施方式，第一分接点和/或第二分接点可以设置在过滤器凸缘的切向侧表面上。其中，凸缘的切向表面可以例如是凸缘的大致筒形形状的径向外表面。因此，当过滤器装置在管道接口处插入相应的管道凸缘之间时，能够从外侧接近分接点。在分接点处可以容易地连接有压差仪以用于提供第一室与第二室之间的压力差的指示。
根据各实施方式，第一压力测量连接件和/或第二压力测量连接件可以包括从过滤器凸缘引导至相应的第一室和/或第二室的管。这些管可以被紧固至过滤器元件的任何合适的表面。一个管可以被导引穿过过滤器元件到第二室。
根据各实施方式，第一压力测量连接件和/或第二压力测量连接件可以包括穿过过滤器凸缘而引导至相应的分接点的通道。这些通道可以直接地连接至相应的第一室或第二室，或者这些通道可以连接至引导至相应的第一室或第二室的相应的管。
根据一个实施方式，第一压力测量连接件可以包括穿过过滤器凸缘而引导至过滤器凸缘的与位于过滤器元件的第一侧的第一室邻接的内表面的通道，并且第二压力测量连接件可以包括从过滤器凸缘的内表面穿过过滤器元件而引导至位于过滤器元件的相对的第二侧的第二室中的管。因此，第一室可以通过设置在过滤器凸缘中的通道，例如通过从凸缘的径向外表面沿凸缘的径向方向延伸至凸缘的径向内表面的简单的孔被接触而不需要任何附加的管。同时，第二室可以通过可以引导穿过例如过滤器元件的底部表面中的开口的管被接触。该管可以附接至过滤器凸缘的径向内表面且可以与合适的孔接触以用于连接过滤器凸缘的切向外表面上的相应的分接点。
根据替代实施方式，第一压力测量连接件可以包括穿过过滤器凸缘而引导至过滤器凸缘的与位于过滤器元件的第一侧的第一室邻接的内表面的通道。第二压力测量连接件可以包括穿过过滤器凸缘而引导至过滤器凸缘的与位于过滤器元件的相对的第二侧的第二室邻接的侧表面的通道。
根据各实施方式，第一分接点和第二分接点可以适用于连接至用于确定第一室与第二室之间的压力差的差压仪。因此，在过滤器装置紧固在例如货物歧管凸缘与装载臂凸缘之间的同时过滤器元件上的压差可以通过压差仪确定并指示。
根据各实施方式，过滤器元件可以包括圆锥形过滤器或截头圆锥形过滤器。替代性地，过滤器元件可以具有任何其他合适的形状诸如例如筒状、圆盘等。
根据各实施方式，过滤器凸缘可以与过滤器元件一体形成。因此，过滤器装置可以被制造为具有尽可能少的单独部件的紧凑装置以降低制造的成本和复杂性。
根据另一方面，提供了一种包括如上所述的过滤器装置的系统。该系统还包括压差仪，该压差仪用于确定并输出与经由第一压力测量连接件和第二压力测量连接件检测到的第一室和第二室中的压差相对应的值。因此，该系统提供了过滤器元件上的压降指示，并因此能够对过滤器堵塞进行实时检测。
根据各实施方式，压差仪可以附接至过滤器装置的过滤器凸缘的切向侧表面。因此，当过滤器装置被紧固在两个相邻的管道凸缘之间时能够接近压差仪，并且可以使系统的总尺寸最小。
附图说明
现在将参照附图对本发明的各实施方式进行描述，在附图中，相似的附图标记表示相同或对应的元件，并且在附图中：
图1示出了根据各实施方式的指示晶片过滤器的第一视图；
图2示出了图1中的指示晶片过滤器的另一视图；
图3为用于示出图1和图2中的指示晶片过滤器的可能用途的管道和仪表图的一部分的示意图；
图4为指示晶片过滤器的第一实施方式的横截面示意图；以及
图5为指示晶片过滤器的第二实施方式的横截面示意图。
具体实施方式
在各种实施方式的以下描述中，将对附图进行参照，在附图中，相似的附图标记表示相同或对应的元件。附图不一定按比例绘制。替代地，某些特征可能会以比例的或以某种简化的或者示意的方式被夸大地示出，其中，为了举例说明本发明的原理可能会省略某些常规元件，而不是用对这些原理的理解没有帮助的细节使附图混乱。
应当注意的是，除非另有说明，否则不同的特征或元件可以彼此组合，无论这些特征或元件是否已经被一起描述为下面相同的实施方式的一部分。对示例性实施方式中的各特征或各元件进行组合是为了便于理解本发明，而不是为了将本发明的范围限制于有限的一组实施方式和具有在各个实施方式中示出的大致相同的功能的替代元件的范围，这些替代元件意在能够被互换，但为简洁起见，没有尝试公开各特征的所有可能的排列的完整描述。
此外，本领域技术人员将会理解，可以在在该详细描述中没有包括许多细节的情况下对本发明进行实践。相反地，可能未详细示出或描述一些公知的结构或功能，以避免不必要地模糊各种实施方案的相关描述。下面给出的描述中所使用的术语意在被以其最广泛的合理方式进行解释，即使其与本发明的某些特定实施方案的详细描述结合使用时仍是如此。
首先参照图1，其示出了根据一种实施方式的指示晶片过滤器(IWS)。如以上所讨论的，对于运输液化气体的船舶而言，新的要求是指示用于货物液体和蒸汽系统的过滤器的堵塞。因此，如图1中所示出的IWS 1包括过滤器元件2，该过滤器元件2可以例如被设置为由合适材料形成并适于过滤液体或气体的锥形或截头圆锥形过滤器。过滤器元件2的外端部部分围绕有过滤器凸缘3。设置有压力测量连接件4，压力测量连接件4将形成在过滤器元件2的相对侧的相应的第一室和第二室连接至过滤器凸缘3的切向外表面上的相应的分接点5。
如图2中所示出的，一个压力测量连接件4可以终止于过滤器凸缘3的径向内表面处并且因此延伸到形成在过滤器元件2的内侧的第一室中。另一压力测量连接件4可以包括穿过过滤器元件2且因此延伸到形成在过滤器元件2的外侧的第二室中的管。下面结合图4和图5对可以与IWS 1一起使用的压力测量连接件4的各种构型进行详细地讨论。
在分接点5处设置有相应的压力引线6，压力引线6将分接点5连接至不同的压差仪7。为了将压力引线6连接在分接点5处，可以设置对应的螺纹，或者可以将压力引线6在分接点5处焊接到过滤器凸缘3的表面上。可以使用任何已知类型的压差传感器作为压差仪7。根据一些实施方式，可以使用非电压差传感器来避免对在IWS 1处的电气安装的需要。替代性地，压差仪7可以包括例如压阻式应变计、利用隔膜和压力腔以产生可变电容器的电容式传感器或者电磁式或压电式压差传感器。
压差仪7可以安装在附接于过滤器凸缘3的切向外表面的支承件8上。支承件8可以例如被焊接到过滤器凸缘3上。因此，IWS 1是一种紧凑的过滤器装置，该过滤器装置可以使用过滤器凸缘3被紧固在两个管道的接头处，并且该过滤器装置提供了对流动通过管道的任何液体或气体的过滤以及对过滤器元件2的两侧的压力的压差测量。通过监测由压差仪7所检测到的压差中的任何升高，可以在初期检测到过滤器元件2的任何堵塞。其中，IWS 1在现有的管道接口处被插入对应的管道凸缘之间，使得在操作期间，仅支承件8和压差仪7延伸超出液体和/或气体介质所流动通过的管道的外表面。
图3示出了装载站的管道和仪表图(P&ID)的一部分，其中，可以使用根据以上实施方式的IWS 1。在图3中，以32S6430和22S6330表示两个过滤器，该两个过滤器具有以PDI6430和PDI 6330表示的相关的压差仪PDI。如由围绕相应的过滤器和压差仪的卷曲线所表示的，这两个元件如以上结合图1和图2所讨论的集成在IWS 1中。从图3可以清楚地看到，安置在歧管凸缘处的IWS满足以上所引用的用于货物过滤器的新IGC规定中的所有要求。此外，在图3中示出的示例性P&ID中，通过阀32HV6430与装载臂上的关闭阀的组合来提供隔离。对于液体货物而言，通过阀57V6610实现减压和排空。对于蒸汽而言，由于在按该顺序关闭装载臂阀和被表示为22HV6330的阀之后压力将成为大气压，因而不需要排空。
图4和图5示出了如图1和图2中所示出的IWS 1的两个替代实施方式。在图4和图5中，以示意性横截面图示出了当安装在两个连续管道区段9的相邻凸缘之间时的IWS 1。可以看到的是，过滤器凸缘3与相应的管道凸缘对准以提供具有集成式压差管理的紧凑且轻质的过滤器装置，该过滤器装置可以在现场被容易地操作并且可以被容易地插入大型管道系统中的期望的位置处。管道9中和通过过滤器元件2的液体或气体介质的流动方向由图4和图5中的箭头表示。
在如图4中所示出的第一实施方式中，压力测量连接件4包括相应的通道，相应的通道从分接点5沿径向方向延伸穿过过滤器凸缘3到达过滤器凸缘3的径向内表面。为了接触位于过滤器元件2的上游流动方向上的第一室10(参见图4)，不需要设置其他通道或管。为了接触位于过滤器元件2的下游流动方向上的第二室11(参见图4)，设置有附加的管，附加的管从过滤器凸缘3的径向内表面延伸穿过过滤器元件2并且终止于过滤器元件2的相对侧。压力测量连接件4的用于接触第二室11的附加的管可以由相当刚性的材料形成，在这种情况下，将管在一个端部处紧固至过滤器凸缘3的径向内表面并且将管在管的另一端部处导引穿过过滤器元件2的表面中的合适尺寸和形状的孔可能就足够了。替代性地，压力测量连接件4的用于接触第二室11的附加的管可以由柔性软管材料形成，并且附加的管可以使用合适的紧固件、夹等等沿着过滤器元件2的表面被导引。在图4中，管4延伸穿过截头圆锥形过滤器元件2的平坦底部表面。替代性地，管4可以延伸穿过过滤器元件2的任何其他合适的表面，诸如例如侧表面。其中，管4可以穿过过滤器元件2的现有的过滤器开口中的任何一个现有的过滤器开口，或者可以在过滤器元件2中设置用于管4的单独的孔。
在图5中所示出的替代实施方式中，代替图4中所示出的被导引穿过过滤器元件2的管4，可以在过滤器凸缘3中设置有用于接触第二室11的成角度的通道。因此，不需要附加的管，并且两个室10、11可以经由设置在过滤器凸缘3中的通道或孔而被接触。用于接触第一室10的通道可以与如图4中的实施方式中所示出的对应的通道相同，即与从过滤器凸缘3的切向外表面上的分接点5延伸至过滤器凸缘3的径向内表面的、用于与过滤器元件2的上游侧的第一室10接触的径向孔相同。用于接触第二室11的通道可以是成角度的孔，该成角度的孔从过滤器凸缘3的切向外表面上的对应的分接点5延伸至过滤器凸缘3的与形成在过滤器元件2的下游的第二室11邻接的侧表面。替代性地，用于接触第二室11的通道可以是相对于径向方向以一定角度延伸的直孔，以便将过滤器凸缘3的径向外切向表面上的分接点5与过滤器凸缘3的侧表面连接，或者可以设置有弯曲的孔。
在如以上所讨论的实施方式中的所有实施方式中，通过在过滤器凸缘3的径向外表面上设置分接点5，可以在不需要在IWS 1的侧面上的管道9中进行任何安装的情况下感测过滤器元件2两侧的压力。
根据上述各种实施方式的IWS 1允许在系统或供应范围的接口处安装晶片型过滤器，其中，到目前为止，在过滤器停留在接口限制/供应范围内的同时对过滤器上的压降控制进行保持是一项复杂的任务。IWS 1还允许在现有安装中进行容易的改装，其中，先前已经配装了没有用于测量压差的任何装置的晶片型过滤器。在配装IWS 1时，不需要现场切割或焊接，因此可以在其余系统运行时完成上述配装。
如以上所讨论的IWS 1还提供了一种紧凑的系统，该系统用于对液体或气体介质进行过滤并且同时提供过滤器上的压差测量，该系统因其包括很少的部件且可以在不需要附加的管道部分或适配部分的情况下被插入任何现有的管道接口处而其比现有技术系统的制造成本低。现有的IWS 1因小的尺寸而易于现场操作和更换。当通过压差仪7检测到堵塞时，能够易于接近过滤器元件2以进行清洁和维修。
由于IWS 1可以插入例如货物歧管的现有的管道接口处，因而不需要任何附加的阀来隔离和/或排空IWS 1。IWS 1可以在装载站的相应的管道接口中保持永久地插入(参见图3)，或者IWS 1因其紧凑的尺寸和低的总重量使其易于操作而可以在使用期间易于被移除和储存。

Claims (11)

1.一种过滤器装置，包括：
-过滤器元件(2)，所述过滤器元件(2)能够插入管道(9)中以用于对流动通过所述管道(9)的液体和/或气体介质进行过滤；
-过滤器凸缘(3)，所述过滤器凸缘(3)围绕所述过滤器元件(2)的端部部分以用于将所述过滤器装置附接至所述管道(9)的对应的管道凸缘；以及
-第一压力测量连接件(4)和第二压力测量连接件(4)，所述第一压力测量连接件(4)和所述第二压力测量连接件(4)用于将形成在所述过滤器元件(2)的相对侧的相应的第一室(10)和第二室(11)连接至所述过滤器凸缘(3)上的相应的第一分接点(5)和第二分接点(5)。
2.根据权利要求1所述的过滤器装置，其中，所述第一分接点(5)和/或所述第二分接点(5)设置在所述过滤器凸缘(3)的切向侧表面上。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的过滤器装置，其中，所述第一压力测量连接件(4)和/或所述第二压力测量连接件(4)包括从所述过滤器凸缘(3)引导至相应的所述第一室(10)和/或所述第二室(11)的至少一个管。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的过滤器装置，其中，所述第一压力测量连接件(4)和/或所述第二压力测量连接件(4)包括穿过所述过滤器凸缘(3)而引导至相应的所述分接点(5)的通道。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的过滤器装置，其中，所述第一压力测量连接件(4)包括穿过所述过滤器凸缘(3)而引导至所述过滤器凸缘(3)的与位于所述过滤器元件(2)的第一侧的所述第一室(10)邻接的内表面的通道，并且所述第二压力测量连接件(4)包括从所述过滤器凸缘(3)的内表面穿过所述过滤器元件(2)而引导至位于所述过滤器元件(2)的相对的第二侧的所述第二室(11)中的管。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的过滤器装置，其中，所述第一压力测量连接件(4)包括穿过所述过滤器凸缘(3)而引导至所述过滤器凸缘(3)的与位于所述过滤器元件(2)的第一侧的所述第一室(10)邻接的内表面的通道，并且所述第二压力测量连接件(4)包括穿过所述过滤器凸缘(3)而引导至所述过滤器凸缘(3)的与位于所述过滤器元件(2)的相对的第二侧的所述第二室(11)邻接的侧表面的通道。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的过滤器装置，其中，所述第一分接点(5)和所述第二分接点(5)适于连接至用于确定所述第一室(10)与所述第二室(11)之间的压力差的压差仪(7)。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的过滤器装置，其中，所述过滤器元件(2)包括圆锥形过滤器或截头圆锥形过滤器。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的过滤器装置，其中，所述过滤器凸缘(3)与所述过滤器元件(2)一体形成。
10.一种系统(1)，所述系统(1)包括根据权利要求1至9中的任一项所述的过滤器装置和压差仪(7)，所述压差仪(7)用于确定并输出与经由所述第一压力测量连接件(4)和所述第二压力测量连接件(4)检测到的所述第一室(10)和所述第二室(11)中的压差相对应的值。
11.根据权利要求10所述的系统(1)，其中，所述压差仪(7)附接至所述过滤器装置的所述过滤器凸缘(3)的切向侧表面。
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